（CWW）在過去的20年，數智化浪潮席卷全球，數字化內容持續豐富、數量飛速增長，特別是數據流量無規則趨勢的加劇，為網絡感知保障帶來了新的挑戰。為支撐5G、家庭寬帶用戶的快速增長，近年來運營商相繼將CDN（內容分發網絡）作為新型信息基礎設施加以大規模建設，有效推動了網絡高質量發展，大幅提升了用戶訪問質量。
伴隨著新一輪科技革命和產業變革的深入推進，對于超高帶寬、超低時延、超大算力有著巨大需求的AR/VR、元宇宙、自動駕駛等新興業務的場景日趨豐富，而當前的云計算和邊緣計算技術已經無法充分滿足其需求，如何發揮運營商網絡優勢，實現以網強算，成為當下熱門研究課題。新業態催生跨界技術融合，傳統CDN網絡向CDN算力網絡快速演進迫在眉睫。
互聯網技術激發電話網“軟交換革命”
【資料圖】
電話網是面向連接構建的，在建立通信的過程中沿途節點必須進行資源占用的申請，并實時記錄通信狀態。電話網的優點是能夠比較輕松地保障通信質量和安全，缺點是支持新業務上線極其困難。
互聯網在建立通信的過程中不需要進行資源占用的申請，而是采用報文逐跳轉發的形式，中間節點也不用記錄通信狀態。互聯網IP技術天然可靈活支持多業務形態，同時具備超強的生存能力，即只要存在任何一個通信信道，通信就不會中斷；但因為缺少建立連接占用的申請，而存在無法保證通信安全和質量的缺點。
將電話網與互聯網技術相融合，則可以揚長避短，充分打造算網融合的新一代CDN算力網絡發揮兩種技術的優勢。據測算，通過互聯網IP技術改造電話網，以軟交換代替硬交換，1個IP軟交換機架容量可以實現約40倍于硬交換機架的容量；電話網與互聯網技術融合，可節省大約85%的建設、運維和電力成本。可以說，互聯網技術激發了電話網的“軟交換革命”。
可連接DNS鍛造CDN特色能力
DNS（域名解析系統）是互聯網的關鍵組成部分，本文提出跨界結合的可連接DNS技術概念。
傳統DNS運營完全采用面向非連接的互聯網架構模型，使用首問負責制的樹狀架構，其解析結果無法得到保證。可連接DNS通過構建中央控制臺，實現所有省（區、市）DNS的有組織連接；通過改造DNS節點，建立更加可管可控的面向連接的DNS運營體系。當前，可連接DNS技術已經支持中央節點和分布式節點保存及利用數據狀態信息，支持對所有分支DNS遞歸和緩存服務器的有效控制。這等價于在互聯網DNS架構之上，創新構建面向連接的能力，并基于可連接DNS的可靠性保障，結合大數據技術，構建高可靠的互聯網信令體系。
當前，業界已經就可連接DNS與CDN跨界技術的深度融合開展了實踐測試，結果表明，兩者深度融合可以帶來巨大效益。
一是域名調度更新可在1秒內極速生效。業界對于CDN或者云業務的調度往往通過域名進行，受限于CNAME（別名記錄）、DNS TTL（DNS生存時間）、DNS樹狀控制技術等，調度更新生效往往需要5分鐘左右。本研究依托可連接DNS體系，建立了DNS中央控制臺與CDN調度中心的交互接口，制定了域名快速再上線的規范，提供了業務域名1秒內極速生效的能力。
二是CDN超精準調度。CDN能夠獲取用戶所屬省份DNS的IP信息，并依賴該IP判斷用戶的歸屬省份，不過僅能精確到省，嚴重影響超低時延應用的加速效果。運營商掌握市、縣、鄉、村級別更為精細的網絡拓撲信息，可連接DNS與CDN成功對接后，支持將用戶位置標簽發送到CDN調度中心，用戶請求即可調度至市、縣、鄉、村。借力大網的可連接DNS，可構建全國20ms、省內5ms、地市1ms的三級算力時延圈調度能力，滿足自動駕駛業務等的苛刻要求。目前，調度至區縣的能力已向業界開放試用。
綜上可知，借助運營商獨有的大網可連接DNS，構建CDN超快速調度生效、超精準調度的能力，并已賦能音視頻、AR/VR、云游戲等新型算網應用流量超10Tbit/s，真正實現了以網強算。未來，必將創造出更多特色CDN新能力，因此擁有非常廣闊的拓展空間。
云邊端融合，打造運營商CDN算力網絡新“藍圖”
IT界有著三大著名定律：摩爾定律、吉爾德定律、麥特卡夫定律。摩爾定律描述了計算性能約每兩年翻一番的變化規律，吉爾德定律描述了帶寬約每6個月翻一番的變化規律，麥特卡夫定律揭示了網絡價值正比于用戶數的平方。
算力資源包括“算”“傳”“存”三部分，因此同樣遵循以上三大定律。例如，中國移動過去10年間接入主帶寬由2Mbit/s提升到1Gbit/s，年增長率高達67%；按照麥特卡夫定律，中國移動的網絡價值約為美國AT&T的157倍。那么這些網絡價值蘊藏在什么地方？（見表1）
此處以家庭寬帶網絡“傳”資源為研究對象進行分析。中國移動接入側總帶寬約為24000Tbit/s，總體平均帶寬利用率不到1%，假設只使用3%的端側傳送資源，總帶寬則遠超現有的CDN總容量。2022年，浙江移動試點驗證了該方案的可行性，在保障視頻流暢、質量穩定的前提下，試點范圍內的終端算力貢獻流量達1.7Tbit/s，單次即可節省1870萬元的建設成本。實踐表明，端側算力資源價值巨大，且可穩定高效使用。
運營商每年在建設、運維方面投入高達數百億元的資金，然而目前僅使用單連接，多連接所蘊藏的巨大能量尚未充分發掘。終端算力具有超低成本、超大能量的特點，隨著運營商重視程度的增強、管理能力的提升，以及技術的持續進步，算力應用必將走向多元化。
前瞻探索終端算力價值，結合“云”“邊”已有能力，本文提出了“分兩級建設新一代CDN算力網絡的方案”。
其中，一級平臺依托龐大的CDN基礎設施和其他網絡資源，基于運營商CDN自研隊伍和軟能力，迭代升級集中運維、集中客戶響應體系，以及“云邊端”協同管理等，主要負責集中化業務的統一管理、統一計費，以及算網業務的分發和調度。
省級平臺需要跨專業對接現有管理手段，包括但不限于軟探針、城域網網管等，主要負責終端側的管理和控制。省級平臺決定著終端算力挖潛的進度，其建設的艱巨性、功能的重要性不言而喻。值得一提的是，終端算力的價值與終端數量和分布等密不可分，脫離網絡拓撲和分布調度，終端算力就沒有價值可言。
終端算力的價值廣闊無垠，但其價值利用也并非一帆風順，特別在產業協同、可管可控等方面存在一些制約因素。一方面，要想發揮算力價值，需要對網絡、業務等進行再平衡、再匹配，需要進行大量試點探索，以及提升資源、質量調度的自主研發能力；另一方面，如果策略制定得當，終端算力的價值將快速顯現。因此，對于“算”“傳”“存”資源不宜采用平行開采的方式，技術落地要“先傳后算”，能力利用要“先內后外”。
為有效滿足AR/VR、元宇宙、AIGC等新生代業務的超高帶寬、超低時延、超大算力需求，產業鏈上下游需要協同合作，充分打通網、業、云、邊、端各個環節，不斷積累“軟硬”能力，加快算網技術融合與能力融通。惟其如此，算力網絡方能充分有效服務于千行百業。
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